·論著·
兩種儀器測量角膜曲率及其半徑的效果比較*賓莉 陳曉莉 李臻 郝更生 楊君 李斌
(樂山市人民醫(yī)院眼科， 四川 樂山 614000 )
【摘要】目的 比較角膜地形圖儀(Pentacam)與光學(xué)生物測量儀(IOLMaster)對角膜曲率及其半徑測量結(jié)果的異同，為不同的臨床需求提供準(zhǔn)確便捷的檢查方法。方法 選擇年齡(20.80±1.29)歲的受檢者共40例，80只眼，分別應(yīng)用Pentacam與IOLMaster進(jìn)行角膜曲率及其半徑的測量，進(jìn)行t檢驗(yàn)比較、Pearson相關(guān)性分析并應(yīng)用Bland-Altman 分析對兩種測量方法進(jìn)行一致性評價(jià)。結(jié)果 Pentacam與IOLMaster所測得的平均K值分別為(43.56±1.68) D和(43.62±1.59) D，平均R值分別為(7.76±0.05) mm和(7.74±0.05) mm，經(jīng)配對t檢驗(yàn)結(jié)果差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；Pentacam與IOLMaster對角膜曲率及曲率半徑測量結(jié)果相關(guān)系數(shù)平方為0.9741及0.9573，結(jié)果均顯示出較高相關(guān)性，兩種方法測量的K值及R值一致性較差。結(jié)論 兩種儀器測量角膜曲率及曲率半徑呈較高相關(guān)性，但一致性差，不可任意替代使用，需根據(jù)不同臨床需求做出合理選擇。
【關(guān)鍵詞】Pentacam； IOLMaster； 角膜曲率； 曲率半徑
準(zhǔn)確測量角膜曲率及曲率半徑對于白內(nèi)障術(shù)前人工晶體屈光度的計(jì)算以及屈光手術(shù)術(shù)前檢查等研究具有重要的意義。目前有多種測量方法可以選擇，自動(dòng)角膜曲率計(jì)是最簡單經(jīng)濟(jì)的檢查手段[1]，此外A超也作為測量上述參數(shù)的方法應(yīng)用于臨床多年。近年來Pentacam與IOLMaster作為一種非接觸性的檢查工具被廣泛研究并應(yīng)用于臨床，比傳統(tǒng)的超聲更為準(zhǔn)確、快捷[2]。光學(xué)相干生物測量儀IOLMaster可檢測角膜曲率，同時(shí)得到眼軸長度、前房深度、人工晶狀體度數(shù)等數(shù)據(jù)，是目前臨床應(yīng)用較多的檢測工具。Pentacam作為一種三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)，通過旋轉(zhuǎn)攝像獲得眼前節(jié)的三維圖像，可定量檢測角膜、前房、晶狀體等，也得到了廣泛的運(yùn)用[3]。為更加客觀地了解兩種儀器測量角膜曲率及曲率半徑的差異，我們應(yīng)用Pentacam 和IOLMaster 兩種儀器對80只眼進(jìn)行了角膜曲率和角膜曲率半徑的測量比較，為臨床合理選擇提供一定的參考依據(jù)。
1 材料與方法1.1 一般資料 受檢者為樂山市人民醫(yī)院眼科實(shí)習(xí)護(hù)士及自愿者，年齡20～24歲，所有受試者經(jīng)過檢查排除屈光不正、嚴(yán)重干眼、角膜病史、眼部手術(shù)史及其他眼部器質(zhì)性病變，雙眼裸眼視力≥1.0，自愿同意參加實(shí)驗(yàn)。符合條件的受試者共40人，80只眼。
1.2 儀器與測量方法 應(yīng)用Pentacam三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)(德國Oculus公司)和IOLMaster光學(xué)相干生物測量儀(德國Zeiss公司)對受試者雙眼角膜曲率及曲率半徑進(jìn)行測量，每種儀器固定一名醫(yī)師操作，先右眼后左眼，注意測量前完整的一次眨眼，保持淚膜的均勻涂布。Pentacam檢查方法：為避免光線干擾檢查在暗室中進(jìn)行，受檢者下頜置于儀器的下頜托上，令受檢者注視儀器中的視標(biāo)，快速對焦后完成360°掃描拍攝25張Scheimpflug圖像，完成對最小角膜曲率(K1)、最大角膜曲率(K2)及對應(yīng)曲率半徑的測量。取儀器自動(dòng)顯示OK的檢測結(jié)果的K1、K2、R1、R2值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。IOLMaster檢查方法：在暗室中受檢者下頜置于儀器的下頜托上，令受檢者注視儀器中的視標(biāo)，依次對K1、K2、R1、R2進(jìn)行測量，角膜曲率及對應(yīng)曲率半徑測量3次取平均值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 計(jì)算出平均K值[ K=( K1+K2)/2]，平均R值[R=(R1+R2)/2]，采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用配對t檢驗(yàn)對兩種方法測量的平均K值及平均R值進(jìn)行比較。運(yùn)用Pearson相關(guān)性分析，比較二者的相關(guān)性大小，并計(jì)算出兩種方法測量配對數(shù)據(jù)的差值的均值(d)和差值的標(biāo)準(zhǔn)差(Sd)，然后應(yīng)用Bland-Altman分析評價(jià)兩種測量方法的一致性[4-7]，P
2 結(jié)果2.1 兩種方法測量的角膜曲曲率K值及平均K值比較 Pentacam與IOLMaster測得的平均K值分別為(43.56±1.68)D與(43.62±1.59)D，兩組值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。
2.2 兩種方法測量的角膜曲率R值及平均R值比較 Pentacam與IOLMaster測得的平均R值分別為(7.76±0.05) mm和(7.74±0.05) mm，兩組值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。
2.3 Pentacam與IOLMaster對平均角膜曲率及曲率半徑測量結(jié)果相關(guān)系數(shù)平方為0.9741及0.9573，結(jié)果均顯示較高相關(guān)性，見圖1和圖2。
表1 兩種方法測量的角膜曲率差異性的比較±s，D)
Table 1 Comparison of the difference of corneal curvature between the two methods
IOLMasterPentacamPK143．21±1．5643．10±1．520．580723K244．04±1．7644．02±1．970．945747(K1+K2)/243．62±1．5943．56±1．680．76
表2 兩種方法測量的角膜曲率半徑差異性比較±s,mm)
Table 2 Comparison of the difference of radius of curvature between the two methods
IOLMasterPentacamPR17．82±0．057．84±0．050．59R27．67±0．057．77±0．060．84(R1+R2)/27．74±0．057．76±0．050．71
圖1 Pentacam與IOLMaster測量角膜曲率相關(guān)性比較
Figure 1 The relativity of corneal curvature with Pentacam and IOLMaster
圖2 Pentacam與IOLMaster測量角膜曲率半徑相關(guān)性比較
Figure2 Retation of Pentacam and corneal radius of curvature associated with IOLMaster
2.4 兩種方法的一致性評價(jià) 由圖3可見，6.25 %(5/80)的點(diǎn)在95%的一致性界限以外，在一致性界限范圍內(nèi)，兩種測量結(jié)果差值的絕對值最大為0.53D(圖中實(shí)心代表的點(diǎn))，以常用的Haigis公式計(jì)算，角膜曲率相差0.53D，人工晶體度數(shù)差距達(dá)0.5D，該差距臨床是不予接受的。由圖4可見，2.5%(2/80) 的點(diǎn)在95%的一致性界限以外，兩種測量結(jié)果差值的絕對值最大為0.23 mm(圖中實(shí)心代表的點(diǎn))，差值平均數(shù)為0.014 mm，數(shù)值上接近差值均數(shù)為0的基準(zhǔn)線，但以同樣公式計(jì)算，角膜半徑相差0.23 mm時(shí)人工晶體度數(shù)差距達(dá)近2D，臨床更不予以接受。
圖3 Pentacam與IOLMaster測量R值的Bland-Altman圖
Figure 3 Bland-Altman diagram of R value by Pentacam and IOL Master
圖4 Pentacam與IOLMaster測量K值的Bland-Altman圖
Figure 4 Bland-Altman diagram of K value by Pentacam and IOL Master
3 討論比較Pentacam與IOLMaster測量角膜曲率等指標(biāo)的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道逐漸增多，但研究中的受檢者多未選擇完全健康的雙眼，如金海鷹等[8]報(bào)道中，受試者為老年人，其無法避免角膜老年環(huán)，角膜周邊變性及檢查時(shí)配合度差等因素帶來的測量誤差。本研究選取的受試者均為健康雙眼，年齡20～24歲，有較好的理解能力和較高的配合度，測量前排除了各種眼科疾病，避免或降低了因以上各種因素可能引起的測量誤差，結(jié)果更具客觀性。
IOLMaster是通過儀器的照相機(jī)記錄投射在角膜前表面以直徑為2.3 mm成六角形對稱分布的六個(gè)光點(diǎn)的反射[9]，測量分析3個(gè)方向上相對應(yīng)的光點(diǎn)，從而計(jì)算出環(huán)形的表面曲率半徑[10]。Pentacam應(yīng)用裂隙光帶旋轉(zhuǎn)測量原理，通過Scheimpflug 攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)在2 s 內(nèi)從0°～180°的角度拍攝25～50張裂隙圖像,每張圖像顯示角膜前后表面的500 個(gè)真實(shí)的高度點(diǎn)，從而獲得從角膜緣到角膜緣的全角膜前后表面地形圖和切線位、軸位的曲率地形圖；且Pentacam測量的為高度數(shù)據(jù)，與測量方向和參考點(diǎn)的軸位無關(guān)，最后由精確的高度數(shù)據(jù)計(jì)算出唯一的角膜曲率值[5]。從原理可看出，IOLMaster只能測量角膜兩點(diǎn)間的平均角膜曲率，不能反映整個(gè)角膜表面的曲率和形態(tài)信息，且同一位點(diǎn)的角膜曲率會(huì)由于測量方向和參考點(diǎn)的軸位不同而異，而Pentacam則反映出全角膜前表面積后表面的曲率等情況。
Pentacam測量角膜曲率用角膜系數(shù)是1.3375，而IOLMaster的系數(shù)為1.3315，如用曲率作為比較對象，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，不具可比性[11]。因此，只有選擇角膜曲率半徑才具可比性。為進(jìn)一步證實(shí)該結(jié)論，本研究分別對角膜曲率及曲率半徑的測量結(jié)果均進(jìn)行比較，IOLMaster測量的K值較Pentacam偏高，而R值較Pentacam偏低，但兩者結(jié)果比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且二者表現(xiàn)出高相關(guān)性。然而兩種檢查方法在臨床上并非隨意互換，“差異”的檢驗(yàn)并非對“一致”的檢驗(yàn)[12-13]。當(dāng)樣本量較大時(shí)容易檢測出兩均數(shù)間細(xì)小的差別，即使該差異在專業(yè)上并沒有實(shí)際意義。因此，配對t檢驗(yàn)作為評價(jià)一致性的方法存在明顯缺陷[14-15]。本研究運(yùn)用了Bland-Altman分析方法，該方法的基本思想是計(jì)算出兩種測量結(jié)果的一致性界限，以測量結(jié)果的差值是否在臨床上可被接受為依據(jù)，得出是否具有一致性的結(jié)論，在評價(jià)一致性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢[16]。本研究結(jié)果顯示：IOLMaster與Pentacam測量角膜曲率及曲率半徑的一致性均較差。因此從一致性結(jié)果表明，兩種方法所選取的角膜系數(shù)對測量結(jié)果確實(shí)產(chǎn)生了一定的系統(tǒng)誤差，即便二者相關(guān)性高，但其一致性差，并非可隨意替換，需根據(jù)臨床需求做出選擇。當(dāng)了解整個(gè)角膜曲率或后表面等數(shù)據(jù)時(shí)，如屈光手術(shù)術(shù)前的相關(guān)檢查，Pentacam更具優(yōu)越性。
角膜曲率及曲率半徑的檢查目前有很多種儀器設(shè)備都可以完成，Pentacam與IOLMaster具有非接觸性，可重復(fù)性且操作簡便，避免角膜的損害，檢查結(jié)果受操作影響很小，同時(shí)測量多種眼部參數(shù)，因而在臨床得到廣泛的應(yīng)用[17]。目前也有新的生物儀器逐漸進(jìn)入市場，其中Lenstar就是其中之一，由瑞士Haag-Streit公司利用光學(xué)低相干反射(OLCR)原理研發(fā)的新型生物測量儀，可一次性完成對眼軸長度、前房深度以及角膜曲率的測量，并同時(shí)獲得角膜緣白到白距離、角膜厚度、晶狀體厚度、瞳孔直徑、光軸偏心率及黃斑厚度的數(shù)據(jù)[18]。與IOLMaster不同的是，Lenstar采用較高波長(820 nm)，不需要重新對視軸進(jìn)行定位調(diào)整，避免反復(fù)測量，易被患者接受[19]，且該方法是測量投射在角膜前表面2個(gè)同心圓(直徑分別為1．65 mm和2．3 mm)的32個(gè)光點(diǎn)的反射，計(jì)算出角膜曲率。從測量的方法看，Lenstar獲得角膜前表面更多的數(shù)據(jù)，兩個(gè)同心圓保證了測量的穩(wěn)定性，其準(zhǔn)確性可能比IOLMaster要高[20]，但只能測量兩點(diǎn)間的平均曲率，不能像Pentacam檢查一樣反映整個(gè)角膜的曲率和形態(tài)信息，同一位點(diǎn)的角膜曲率會(huì)由于測量方向和參考點(diǎn)的軸位不同而不同。Lenstar具有IOL Master的快速、非接觸性、非侵入性等優(yōu)點(diǎn)，為眼部生物學(xué)測量提供了新的選擇，但目前較少運(yùn)用于臨床，其相關(guān)對比研究較少，需進(jìn)一步長時(shí)間的臨床觀察。
4 結(jié)論隨著屈光手術(shù)及白內(nèi)障手術(shù)的迅速發(fā)展，患者對手術(shù)的安全性、精確性和準(zhǔn)確性要求越來越高。角膜曲率檢查是術(shù)前非常重要的一個(gè)檢查項(xiàng)目，我們認(rèn)為IOLMaster與Pentacam用于角膜曲率及曲率半徑檢查是可信的，但不可以無條件互相替代。我們要對不同設(shè)備間測量結(jié)果的差異有充分的認(rèn)識，應(yīng)根據(jù)不同的臨床需求選擇合適的檢查方法。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李翯. 不同方法測量近視眼角膜曲率的比較[J]．眼科新進(jìn)展，2011，31(7)：670-672.
[2]Lam AK, Chan R, Pang PC. The repeatability and accuracy of axial length and anterior chamber depth measurements from the IOLMaster [J] . Ophthalmic Physiol Opt, 2001, 21 (6):477-483.
[3]潘虹， 王利華，馬魯新．Pentacam與IOLMaster測量角膜曲率及前房深度的比較[J]．山東大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，46(6)：624-627.
[4]Fowler CW．Assessment of toroidal surfaces by the measure ment of curvature in three fixed meridians [J]．OphthalmicPhysiol Opt，1989，9(4)：79-80.
[5]郭玉峰， 趙少貞．Pentacam眼前節(jié)測量及分析系統(tǒng)的臨床應(yīng)用進(jìn)展[J]．國際眼科縱覽，2006，30(1)：10-14.
[6]Altman DG, Bland JM. Measurement in medicine: the analysis of method comparison studies [J] . Statistician, 1983, 32: 307-317.
[7]Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement [J] . Lancet, 1986, 1:307-310.
[8]金海鷹， 郭?？?，Auffarth GU，等.Pentacam與IOLMaster對角膜曲率與前房深度測量結(jié)果的比較[J]．眼科新進(jìn)展，2010，30(4)：349-351.
[9]Santodomingo-Rubido J，Mallen EA，Gilmartin B，et al.A new non-contact optical device for ocular biometry [J]．British Journal of Ophthalmol，2002，86(4)：458-462.
[10] 朱靜吟， 王惕，沈念慈.Pentacam眼前節(jié)測量分析系統(tǒng)與IOLMaster測量老年人前房深度及角膜曲率半徑的比較和一致性分析[J].老年醫(yī)學(xué)與保健，2011,17(4)：215-216.
[11] Reuland MS,Reuland AJ,NishiY,et al.Coreal ralii and anterior chamber depth measurement using in the IOLMaster versus the pentacam [J].J Refract Surg,2007,23(4):368-373.
[12] Engert JC，Vohl MC， Williams SM，et al．5′flanking varia nts of resistin are associated with obesity[J]．Diabetes，2002，51 (5)：1629-1634.
[13] BeAdard M, Martin N J, Krueger P, et al. Assessing repro-ducibility of data obtained with instruments based on continuous measurements[J] . Experimental Aging Research, 2000, 26:353-356.
[14] Mori H，Ikegami H，Kawaguchi Y，et al．The Pro1-Ala substitution in PPARgamma is associated with resistance to devel opment of diabetes in the general population：possible involve ment in impairment of insulin secretion in individuals with type diabetes[J]．Diabetes，2001，50 (4)：891-894.
[15] 李鎰沖, 李曉松. 兩種測量方法定量測量結(jié)果的一致性評價(jià)[J]. 現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2007,34(17):3263-3266,3269.
[16] 陳卉. Bland2Altman 分析在臨床測量方法一致性評價(jià)中的應(yīng)用[J] . 中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì),2007,24 (3):308-315.
[17] Olsen T．Improved accuracy of intraocular lens power calculation w ith the Zeiss IOLMaster [J]．Acta Oph tha ml ol S cand，2007，85(1)：84-87.
[18] 李炳震， 梁晨，冬雪川，等．四種不同方法測量角膜曲率比較研究[J].中國實(shí)用眼科雜志，2014，32(4)：452-453.
[19] Buckhurst PJ，Wolffsohn JS，Shah S，et al．A new optical low coherence reflectometry device for ocular biometry in cataractents[J]. British Journal of Ophthalmol，2009，93(7)：949-953.
[20] 宋慧， 邢曉杰，湯欣．兩種生物測量儀對人工晶狀體度數(shù)測量準(zhǔn)確性的比較[J]．中國實(shí)用眼科雜志，2011，29(7)：713-715.
Comparison of Pentacam and IOLMaster in measuring corneal curvature and radius
BIN Li,CHEN Xiaoli,HAO Gengsheng,YANG Jun,LI Bin
(Department of Ophthalmology, Leshan People’s Hospital, Leshan 614000, Sichuan, China)
【Abstract】Objective To explore the differences of corneal curvature and radius determined with Pentacam and IOLMaster. Methods ，The corneal curvature and radius of 80 eyes of 40 subjects were determined with Pentacam and IOLMaster. Paired t test and Pearson correlation analysis were used to analyze the difference of keratometry (K) [ K= (K1+K2)/2]and radius of curvature (R) [R=(R1+R2)/2] between the two methods. Bland-Altman method was used to evaluate the agreement of the two methods. Results The K value of Pentacam and IOLMaster were 43.56±1.68D and 43.62±1.59D for (P>0.05). The radius of curvature of Pentacam and IOLMaster were 7.76±0.05 mm and 7.74±0.05 mm (P>0.05). Squared correlation coefficient was 0.9741 for Pentacam and 0.9573 for IOLMaster. The Bland-Altmann showed that the two modalities had incomparable results for K values and the radius of curvature. Conclusion Pentacam and IOLMaster cannot be interchanged for keratometry and radius of curvature.
【Key words】Pentacam; IOLMaster; Corneal curvature; Radius of curvature
基金項(xiàng)目：四川省衛(wèi)生和計(jì)劃生育科研課題(150065)
通訊作者：賓莉,E-mail:binli.1785@qq
【中圖分類號】R 770.41
【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A
doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2017.02.028
(收稿日期：2016-07-12； 編輯： 張文秀、黎仕娟)
